氮氣泡沫驅井組優選及試驗效果

摘要：受裂縫發育影響，S區塊注水開發效果差，常規注水調整難以進一步提高采收率，產量遞減速度快，為此開展氮氣泡沫驅先導試驗，在驅油機理分析基礎上，優選1個試驗井組，取得較好效果，階段累增油0.52萬噸，低油價下實現降本增效目的。

關鍵詞：氮氣泡沫驅 ?井組優選 ??實施效果

1.概況

S區塊為裂縫型塊狀邊底水油藏，巖性類型為火山巖，上報含油面積10.5平方公里，石油地質量2565.5萬噸，標定采收率20.5%。自2005年投入開發以來，區塊先后經歷天然能量和注水開發兩個階段，共有油井65口，開井45口，注水井20口，開井8口，日注水量450方，日產液量455噸，日產油量52噸，綜合含水88.6%，采油速度僅0.075%，采出程度8.2%，累注采比0.45。

2.主要地質特征

2.1構造特征

S區塊為兩條北東走向斷層所夾持的形成狹長條帶，構造上東高西低，地層傾角10～15°，主要發育I、II、III三套火山巖，隔夾層發育差，整體呈現塊狀發育特征。

2.2儲層特征

儲層主要受裂縫-孔隙雙重介質控制，發育溶蝕孔、構造縫、溶蝕縫等9種儲集空間類型，裂縫以局部填充為主，占比60%，其次為半充填，占比30%，其余為全充填，儲層非均質性嚴重。

2.3裂縫發育特征

S區塊主力層裂縫發育程度不均，平面上成片分布，受構造應力影響，構造高部位主體區域裂縫發育，以微裂縫、網狀縫為主，邊部以孔隙為主，縱向上裂縫發育不均，主要受火山間斷噴發影響，裂縫發育段與致密段交替出現。

3 開發中存在問題

受區塊地質特征控制，加上注水系統欠完善以及注水參數不合理等因素影響，開發中存在問題主要有三方面：一是注入水波及體積小，注水受效狀況差。注入水沿裂縫突進，裂縫發育區油井見效快、水淹快，形成無效水循環，無法進一步擴大波及體積。二是水淹嚴重，措施挖潛效果差。受注入水和邊底水侵入共同影響，水淹嚴重，38口生產井含水大于90%以上，占開井數84.4%，先后進行了機械堵水、化學堵學等措施28井次，措施有效率僅25.2%，區塊“治水”難度大。三是區塊穩產難度大。2015年以來，區塊產量快速下降，含水上升率遠超理論值，累積注采比僅0.45，注入水未起到驅替原油、補充地層能量作用，年自然遞減率35%以上，亟需改變開發方式，提高水驅油效率。

4氮氣泡沫驅機理

氮氣泡沫驅油機量主要有四方面，一是選擇性堵塞通道，泡沫對宏觀裂縫具有較強的封堵作用，優先進入高滲大孔道，而對微裂縫的封堵作用較弱，氮氣進入微裂縫中，將其內剩余油驅替出來;二是流體選擇性，泡沫具有“遇油消泡，遇水穩定”的性能，在含油飽和度高的油層部位易溶于油，不起泡，不堵塞孔隙孔道，提高油相滲透率，而對于水淹嚴重層位，遇水發泡，堵塞孔隙孔道，降低水相滲透率，迫使氮氣轉向含油飽和度高的部位，提高波及體積;三是重力分異作用，氮氣密度低，進入裂縫后，向構造高部位運移，驅賛剩余油，同時形成次生氣頂，補層地層能量，下壓油水界面，驅替頂部“閣樓油”;四是降低油水界面張力，提高洗油效率。起泡劑主要成分為表面活性劑，能改善巖石表面潤濕性，降低油水界面張力，讓束縛油變成可流動油，提高洗油效率。

5 試驗井組優選

（1）選擇原則

借鑒其它同類型油藏實施經驗，結合S區塊油藏條件，井組選擇原則主要有五方面，一是前期注水開發見到效果;二是注采系統完善，開井率高;三是注采對應關系完善，儲層連通性好;四是處于構造高部位，剩余油富集;五是注采關系為低注高采，適于氮氣超覆驅油。

（2）試驗井組優選

根據選井原則，優選S12井組為先導試驗井組，主要原因如下：一是井組有一線油井8口，二線油井4口，開井11口，開井率91.7%，注采對應關系完善，注水見效井9口，占比75%;二是主力注水開發井段上部為泥巖蓋層，防止氮氣外泄;三是受注水和地層水共同作用，井組水淹嚴重，日產液158.8噸，日產油13.5噸，綜合含水91.5%;四是剩余油富集，井組地質儲量125.5萬噸，采出程度10.3%，剩余可采儲量12.8萬噸;五是相比注水層位，組內6口油井處于構造高部位，4口井與注水井構造位置相近，2口油井處于構造低部位，且水淹嚴重，最大注采高差35m。

（3）指標預測

預計注水壓力上升5.5MPa，井組日增油15噸，含水下降8.5%，實現井組產量零遞減。

6 實施效果

（1）注入壓力上升

與常規水驅相比，氮氣泡沫驅后，注入壓力由6.5MPa上升至12.7MPa，上升6.2MPa，表明泡沫體系對大孔道起到暫時封堵作用。

（2）開發指標得到改善

相比氮氣泡沫驅前，井組日產液量由158.8噸下降至145.6噸，日產油量由13.5噸上升至30.5噸，綜合含水下降12.4個百分點，階段累增油0.52萬噸，2020年井組自然遞減率為-6.5%，主要見效特征表現在三方面，一是構造高部位油井液量穩定，含水下降，產量上升;二是同構造位置油井，液量下降，含水下降，產量上升;三是構造低部位油井，液量下降，含水變化不大，目前未出現氣竄現象。

（3）地層壓力恢復

至2020年12月底，累注氮氣540萬方，折地下體積4.1萬方，地層壓力上升1.5MPa。

（4）下步規劃

在先導試驗井組取得較好效果基礎上，下步計劃新增5個井組，預計日產油60噸。

7 結論

（1）S區塊火山巖裂縫發育，注水開發效果差，常規注水調整難以進一步提高采收率。

（2）優選氮氣泡沫驅先導試驗井組，取得較好效果，階段累增油0.52萬噸。

（3）下步計劃擴大實施規模，新增5個井組，預計日產油60噸。

參考文獻：

[1]丁雅潔.氮氣泡沫調驅技術及應用研究[J].中國石油和化工標準與質量. 2017（23）.

[2] 劉瓏. 氮氣泡沫驅油研究進展[J]. 油田化學. 2019（02）.

[3] 張作安. 泡沫驅油提高采收率技術研究[J].科技風.2017（15）.

作者簡介：鮑興學，男，1984年11月出生山東壽光，漢族，工程師，2010年畢業于華東石油大學，現于遼河石油勘探局有限公司石油化工技術服務分公司石油技術研究所從事石油、天然氣技術方面的工作。

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